Две самые большие проблемы пустынного земледелия связаны с нехваткой воды и отсутствием надежной электросети. новый гибридная фотоэлектрическая системаможет помочь улучшить ситуацию.
Речь идет об экспериментальной системе, в начале своего изучения, которая сочетает в себе фотоэлектрические панели с поглощающим гидрогелем. Проект следует указаниям ученых Университет Науки и Техники имени короля Абдаллы (KAUST) Саудовской Аравии: это называется «интегрированная система совместного производства воды, электроэнергии и сбора урожая (или WEC2P)».
Его цель — использовать солнечную энергию для производства электроэнергии и, в то же время, использовать гидрогель для производства воды. Короче говоря, WEC2P стремится решить проблемы сельского хозяйства в пустыне с помощью более чем инновационной фотоэлектрической системы.
Обеспечение доступа всех жителей Земли к чистой воде и доступной экологически чистой энергии является частью Целей устойчивого развития, установленных Организацией Объединенных Наций. (...) Я надеюсь, что наш проект может стать децентрализованной системой электричества и воды для освещения домов и полива сельскохозяйственных культур.
Проф. Пэн Ван, автор исследования
Как работает фотоэлектрический генератор WEC2P, доставляющий воду в пустыню
Давайте теперь узнаем, как на самом деле работает эта система и каковы ее компоненты. Большая часть информации взята из статьи в журнале Cell Reports Физическая наука, который рассказал об исследовании.
WEC2P опирается на ряд подключенных фотоэлектрических панелей, расположенных поверх слоя гидрогель. Панель и гель образуют крышку металлического ящика с небольшим отверстием внизу. Ночью коробка остается открытой, позволяя гидрогелю поглощать влагу из воздуха. Однако в течение дня коробка остается закрытой, и фотоэлектрическая панель вырабатывает электричество.
Когда солнечный свет попадает на панель, гидрогель под ней нагревается. В результате поглощенная вода испаряется из геля и конденсируется на обратной стороне панели. Полученная таким образом жидкая вода вытекает из панели и забирает лишнее тепло (поэтому фотоэлектрическая панель остывает и работает лучше).
После выхода он скользит по коробке и выходит из носика, где его можно собрать для полива или питьевой воды.
В настоящее время первое маломасштабное испытание было проведено в июне в пустыне Саудовской Аравии. Настройка создана 1.519 Вт электроэнергии и около 2 литров воды. Полученная вода позволила оросить 60 семян шпината, посаженных в пластиковый ящик, 57 из которых проросли и успешно росли.
Если крупномасштабные эксперименты окажутся успешными, эта система может полностью изменить мир пустынного земледелия. Нехватка воды и электричества больше не может быть проблемой, от чего выигрывают все.
